ข้อควรระวังสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกใส PMMA, PC และ PET มีอะไรบ้าง - Maypak

1. ปัญหาที่ควรให้ความสนใจในกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกใส

บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอางเหล่านี้ทำจากพลาสติก: ขวดน้ำหอมพลาสติก , กระปุกครีมพลาสติก , ขวดโลชั่นพลาสติก เป็นต้น

เนื่องจากพลาสติกโปร่งใสส่วนใหญ่เป็นวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงและมีความลื่นไหลต่ำ เพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ จึงมักจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์กระบวนการอย่างละเอียด เช่น อุณหภูมิของกระบอกฉีด แรงดันการฉีด และความเร็วในการฉีด เพื่อให้แม่พิมพ์สามารถเติมเต็มได้ในระหว่างการฉีดขึ้นรูปโดยไม่เกิดความเครียดภายในและทำให้ผลิตภัณฑ์เสียรูปหรือแตกร้าว

1). การเตรียมและการอบแห้งวัตถุดิบ

เนื่องจากสิ่งเจือปนใดๆ ในพลาสติกอาจส่งผลต่อความโปร่งใสของผลิตภัณฑ์ จึงจำเป็นต้องใส่ใจกับการปิดผนึกในระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง และการป้อนวัตถุดิบ เพื่อให้แน่ใจว่าวัตถุดิบสะอาด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วัตถุดิบที่มีความชื้นจะทำให้วัตถุดิบเสื่อมสภาพหลังจากได้รับความร้อน ดังนั้นจึงต้องทำให้แห้ง และควรใช้ถังอบแห้งเมื่อป้อนวัตถุดิบเข้าเครื่องฉีดขึ้นรูป นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าในระหว่างกระบวนการอบแห้ง อากาศที่ป้อนเข้าควรได้รับการกรองและลดความชื้น เพื่อให้แน่ใจว่าวัตถุดิบจะไม่ปนเปื้อน

2). การทำความสะอาดกระบอกปืน สกรู และอุปกรณ์ประกอบต่างๆ

ป้องกันการปนเปื้อนของวัตถุดิบและวัสดุเก่าหรือสิ่งสกปรกในร่องของสกรูและอุปกรณ์เสริม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรซินที่มีความคงตัวทางความร้อนต่ำ ดังนั้น ก่อนใช้งานและหลังการปิดเครื่อง ควรทำความสะอาดชิ้นส่วนทั้งหมดด้วยน้ำยาทำความสะอาดสกรูเพื่อป้องกันสิ่งสกปรกเกาะติด หากไม่มีน้ำยาทำความสะอาดสกรู สามารถทำความสะอาดสกรูด้วยเรซิน เช่น PE และ PS ได้

เมื่อปิดเครื่องชั่วคราว เพื่อป้องกันไม่ให้วัตถุดิบอยู่ในอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานจนเกิดการเสื่อมสภาพ ควรลดอุณหภูมิของเครื่องอบแห้งและถังอบแห้งลง ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิของถังอบแห้งสำหรับ PC และ PMMA ควรลดลงต่ำกว่า 160°C (ส่วนอุณหภูมิของถังป้อนวัตถุดิบสำหรับ PC ควรลดลงต่ำกว่า 100°C)

3) การออกแบบแม่พิมพ์และการออกแบบผลิตภัณฑ์

เพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับที่ไม่ดีหรือการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้การขึ้นรูปพลาสติกไม่ดี เกิดตำหนิที่พื้นผิว และการเสื่อมสภาพ โดยทั่วไปแล้วควรให้ความสำคัญกับประเด็นต่อไปนี้เมื่อออกแบบแม่พิมพ์:

① ความหนาของผนังควรมีความสม่ำเสมอมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และความลาดชันในการถอดแบบควรมีขนาดใหญ่พอ

② ส่วนที่เป็นรอยต่อควรค่อยเป็นค่อยไป การเปลี่ยนผ่านที่ราบเรียบจะช่วยป้องกันมุมแหลมและเสี้ยน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ PC ต้องไม่มีช่องว่าง

③ ช่องทางเข้า/ออก ควรให้ช่องทางไหลของวัสดุมีความกว้างและสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และควรตั้งตำแหน่งช่องทางเข้า/ออกตามกระบวนการควบแน่นแบบหดตัว และควรเพิ่มช่องระบายความร้อนหากจำเป็น

④ พื้นผิวของแม่พิมพ์ควรเรียบและสะอาด มีความหยาบต่ำ (โดยควรน้อยกว่า 0.8)

⑤ รูระบายอากาศ ร่องต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะระบายอากาศและก๊าซในโลหะหลอมเหลวออกไปได้ทันเวลา

⑥ ยกเว้นวัสดุ PET ความหนาของผนังไม่ควรบางเกินไป โดยทั่วไปไม่ควรน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร

4). กระบวนการฉีดขึ้นรูป

เพื่อลดความเครียดภายในและข้อบกพร่องด้านคุณภาพพื้นผิว ควรให้ความสำคัญกับประเด็นต่อไปนี้ในกระบวนการฉีดขึ้นรูป:

① ควรเลือกเครื่องฉีดขึ้นรูปที่มีสกรูพิเศษและหัวฉีดควบคุมอุณหภูมิแยกต่างหาก

② อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูป ภายใต้เงื่อนไขที่ว่าพลาสติกเรซินไม่สลายตัว ควรใช้อุณหภูมิการฉีดขึ้นรูปที่สูงขึ้น

③ แรงดันการฉีด โดยทั่วไปควรใช้แรงดันที่สูงขึ้นเพื่อเอาชนะข้อเสียของความหนืดของโลหะหลอมเหลวสูง แต่หากแรงดันสูงเกินไป จะเกิดความเครียดภายใน ส่งผลให้ถอดแบบได้ยากและเกิดการเสียรูป

④ ความเร็วในการฉีด ในกรณีที่ต้องการให้แม่พิมพ์เต็มอย่างน่าพอใจ โดยทั่วไปควรใช้ความเร็วในการฉีดต่ำ และวิธีที่ดีที่สุดคือการใช้การฉีดแบบหลายขั้นตอน ช้า-เร็ว-ช้า

⑤ ระยะเวลาการคงสภาพและรอบการขึ้นรูป ในกรณีที่ต้องการให้ผลิตภัณฑ์บรรจุได้เต็มโดยไม่เกิดการไหลย้อยและฟองอากาศ ควรลดระยะเวลาการคงสภาพของวัสดุหลอมเหลวในกระบอกขึ้นรูปให้น้อยที่สุด

⑥ ความเร็วของสกรูและแรงดันย้อนกลับ ภายใต้เงื่อนไขที่ยังคงรักษาคุณภาพการหลอมพลาสติกไว้ได้ ควรตั้งค่าให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ

⑦ อุณหภูมิแม่พิมพ์ การเย็นตัวของผลิตภัณฑ์มีผลอย่างมากต่อคุณภาพ ดังนั้นอุณหภูมิแม่พิมพ์จึงต้องสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ หากเป็นไปได้ ควรตั้งอุณหภูมิแม่พิมพ์ให้สูงขึ้น

5). ประเด็นอื่นๆ

เพื่อป้องกันการเสื่อมคุณภาพของพื้นผิว ควรใช้สารช่วยในการถอดแบบให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างการฉีดขึ้นรูป และไม่ควรเกิน 20% เมื่อใช้วัสดุรีไซเคิล

ผลิตภัณฑ์อื่นๆ นอกเหนือจาก PET ควรได้รับการปรับปรุงหลังการผลิตเพื่อขจัดความเครียดภายใน PMMA ควรอบแห้งที่อุณหภูมิ 70-80°C โดยใช้ลมร้อนหมุนเวียนเป็นเวลา 4 ชั่วโมง PC ควรให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 110-135°C ในอากาศบริสุทธิ์ กลีเซอรีน พาราฟินเหลว ฯลฯ ระยะเวลาขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ อาจใช้เวลานานถึง 10 ชั่วโมง และ PET ต้องผ่านกระบวนการยืดแบบสองแกนเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลที่ดี

2. ลักษณะเฉพาะของกระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกใสชนิดต่างๆ

เนื่องจากพลาสติกใสมีการส่งผ่านแสงสูง จึงต้องมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์พลาสติก และต้องไม่มีข้อบกพร่อง เช่น รอยด่าง รูพรุน รอยขาวขุ่น รอยดำ รอยเปลี่ยนสี และความเงาที่ไม่ดี วัตถุดิบ อุปกรณ์ แม่พิมพ์ และแม้แต่การออกแบบผลิตภัณฑ์ ต้องให้ความสำคัญและกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดหรือแม้แต่ข้อกำหนดพิเศษ

1). ลักษณะเฉพาะของกระบวนการผลิต PMMA

PMMA มีความหนืดสูงและไหลได้ค่อนข้างแย่ ดังนั้นจึงต้องใช้ความร้อนสูงและแรงดันฉีดสูงในการฉีดขึ้นรูป อิทธิพลของอุณหภูมิการฉีดมีมากกว่าแรงดันฉีด แต่การเพิ่มแรงดันฉีดจะช่วยปรับปรุงการหดตัวของผลิตภัณฑ์ได้ ช่วงอุณหภูมิการฉีดกว้าง อุณหภูมิหลอมเหลวอยู่ที่ 160°C และอุณหภูมิสลายตัวอยู่ที่ 270°C ดังนั้นช่วงการปรับอุณหภูมิของวัสดุจึงกว้างและขึ้นรูปได้ง่าย ดังนั้นเพื่อปรับปรุงการไหล เราสามารถเริ่มต้นจากอุณหภูมิการฉีดได้ ข้อเสียคือ ทนแรงกระแทกต่ำ ทนต่อการสึกหรอต่ำ เป็นรอยขีดข่วนง่าย และเปราะง่าย ดังนั้นควรเพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์และปรับปรุงกระบวนการควบแน่นเพื่อเอาชนะข้อเสียเหล่านี้

2) ลักษณะเฉพาะของกระบวนการของพีซี

PC มีความหนืดสูง จุดหลอมเหลวสูง และการไหลไม่ดี ดังนั้นจึงต้องฉีดขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูงกว่า (ระหว่าง 270-320°C) เมื่อเทียบกันแล้ว ช่วงการปรับอุณหภูมิของวัสดุนี้ค่อนข้างแคบ และความสามารถในการขึ้นรูปไม่ดีเท่า PMMA แรงดันการฉีดมีผลต่อการไหลน้อย แต่เนื่องจากความหนืดสูง แรงดันการฉีดจึงยังคงต้องค่อนข้างสูง ดังนั้น เพื่อป้องกันความเครียดภายใน ควรลดระยะเวลาการคงแรงดันให้น้อยที่สุด อัตราการหดตัวสูงและขนาดคงที่ แต่ความเครียดภายในของผลิตภัณฑ์สูงและแตกง่าย ดังนั้นจึงควรปรับปรุงการไหลโดยการเพิ่มอุณหภูมิแทนการเพิ่มแรงดัน และลดโอกาสการแตกร้าวโดยการเพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์ ปรับปรุงโครงสร้างแม่พิมพ์ และกระบวนการหลังการขึ้นรูป เมื่อความเร็วในการฉีดต่ำ อาจเกิดข้อบกพร่อง เช่น รอยย่นที่บริเวณทางเข้าของวัสดุหล่อได้ ควรควบคุมอุณหภูมิของหัวฉีดแยกต่างหาก อุณหภูมิของแม่พิมพ์ควรสูง และความต้านทานของทางวิ่งและทางเข้าของวัสดุหล่อควรต่ำ

3) ลักษณะเฉพาะของกระบวนการผลิต PET

อุณหภูมิในการขึ้นรูป PET นั้นสูง และช่วงการปรับอุณหภูมิของวัสดุนั้นแคบ (260-300 °C) แต่หลังจากหลอมเหลวแล้ว วัสดุจะมีความลื่นไหลดี ทำให้การขึ้นรูปทำได้ไม่ดี และมักจะต้องเพิ่มอุปกรณ์ป้องกันการหยดเข้าไปในหัวฉีด ความแข็งแรงและประสิทธิภาพเชิงกลไม่สูงหลังจากฉีดขึ้นรูป และต้องปรับปรุงประสิทธิภาพผ่านกระบวนการยืดและดัดแปลง อุณหภูมิของแม่พิมพ์ต้องควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยว ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเสียรูป ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้แม่พิมพ์แบบฮอตรันเนอร์ อุณหภูมิของแม่พิมพ์ควรสูง มิฉะนั้นจะทำให้พื้นผิวไม่มันเงาและถอดออกจากแม่พิมพ์ได้ยาก

4) ข้อบกพร่องและวิธีแก้ไขของชิ้นส่วนพลาสติกใส

① ซิลเวอร์สตรีค

เนื่องจากอิทธิพลของความเค้นภายในที่ไม่เท่ากันในกระบวนการเติมและอัดขึ้นรูป ความเค้นที่เกิดขึ้นในทิศทางแนวตั้งทำให้เรซินไหลขึ้นด้านบน และความแตกต่างของดัชนีหักเหระหว่างทิศทางที่ไม่ไหลและทิศทางที่ไม่ขึ้นกับทิศทางการไหลทำให้เกิดเส้นใยเงา เมื่อขยายตัวอาจทำให้ผลิตภัณฑ์แตกได้

นอกจากการใส่ใจในกระบวนการฉีดขึ้นรูปและแม่พิมพ์แล้ว การอบอ่อนผลิตภัณฑ์ก็เป็นอีกวิธีหนึ่งที่ดีที่สุด ตัวอย่างเช่น วัสดุ PC สามารถให้ความร้อนสูงกว่า 160°C เป็นเวลา 3-5 นาที แล้วปล่อยให้เย็นลงเองตามธรรมชาติ

② ฟองสบู่

เนื่องจากไอน้ำและก๊าซอื่นๆ ในเรซินไม่สามารถระบายออกไปได้ (ในระหว่างกระบวนการควบแน่นในแม่พิมพ์) หรือเนื่องจากการเติมแม่พิมพ์ไม่เพียงพอ ทำให้พื้นผิวการควบแน่นควบแน่นเร็วเกินไปจนไม่สามารถเกิดฟองอากาศสุญญากาศได้

③ ความเงาของพื้นผิวไม่ดี

เนื่องจากพื้นผิวแม่พิมพ์มีความหยาบมากเกินไป ทำให้การควบแน่นเกิดขึ้นเร็วเกินไป ส่งผลให้เรซินไม่สามารถเลียนแบบสภาพของพื้นผิวแม่พิมพ์ได้ ทำให้พื้นผิวไม่เรียบเนียน และทำให้ผลิตภัณฑ์สูญเสียความเงางาม

④ รูปแบบการสั่นสะเทือน

หมายถึงร่องคลื่นหนาแน่นที่เกิดขึ้นจากบริเวณตรงกลางของแท่งโลหะหลอมเหลว สาเหตุเกิดจากความหนืดสูงของโลหะหลอมเหลว ทำให้วัสดุส่วนหน้าควบแน่นอยู่ในโพรง และวัสดุส่วนหลังแทรกตัวผ่านพื้นผิวที่ควบแน่น ทำให้เกิดเส้นริ้วบนพื้นผิว

⑤ ไวท์ฮาโล

สาเหตุหลักเกิดจากฝุ่นละอองในอากาศที่ตกลงมาในวัตถุดิบ หรือปริมาณน้ำในวัตถุดิบมีมากเกินไป

⑥ ควันขาว จุดดำ

สาเหตุหลักมาจากพลาสติกในลำกล้องปืน ทำให้เรซินในลำกล้องปืนสลายตัวหรือเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนสูงเฉพาะจุด